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摘要：汞对人类本身以及动植物所产生的危害性极大，汞可以通过不同途径进入人体，主要集聚于肝、肾、大脑、心脏、骨髓等部位，常年累月后发作致死。因此，如何对这些重金属元素汞进行有效检测及治理，是环境工作者非常关注的一个课题。本文根据笔者多年的工作实践，简单对几种重金属元素汞检测及治理方法进行介绍，供同行借鉴参考。
关键词：汞检测；汞污水；治理技术
1、汞的检测
1.1冷原子吸收法
该方法适用于各种水中汞的测定，最低检测浓度为0.1～0.5 的汞（因仪器灵敏度不同和采气体积不同而异）。
汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液的吸光度进行比较定量。
采用冷原子吸收测汞仪，低压汞灯辐射253.7nm紫外光，经紫外光滤光片射入吸收池，则部分试样中还原释放出的汞蒸气吸收，剩余紫外光经石英透镜聚焦于光电倍增管上，产生的光电流经电子放大系统放大，送入指示表指示或记录仪记录。当指示表刻度用标准样校准后，可直接读出汞浓度。汞蒸气发生气路是：抽气泵将载气（空气或氮气）抽入盛有经预处理的水样和氯化亚锡的还原瓶，在此产生汞蒸气并随载气经分子筛瓶除去水蒸气后进入吸收池测其吸光度，然后经流量计，脱汞阱（吸收废气中的汞）排出。
1.2电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）
电感耦合等离子体发射光谱仪（简称ICP-OES）是目前进行无机重金属定量分析的主要设备之一。其原理为利用达10000K高温的氩气等离子体将 待测元素激发，在激发态元素因能量不稳定而回到稳定基态时，会放出此元素的特征波长，再利用特征波长的信号强度进行定量分析。
ICP-OES为可一次进样进行多元素、多波长检测的仪器，因此对于同一样品中需进行多种元素分析时，具有快速分析的特点。又由于其具有高激发能量及精密的光学设计，因此其灵敏度及稳定性均为高精密检测的最佳选择，在许多标准测试方法中，均被列为指定分析设备。
1.3原子吸收光谱（AAS）
原子吸收光谱（简称AAS）是一种相对传统的近代检测技术，它使用火焰或电工加热方式（石墨炉AA）将待测元素原子化，再利用待测元素的吸光度与浓度成正比关系进行定量。石墨炉原子吸收由于检测浓度多为极低的物质含量，且所需时间长、成本高、技术层次高，因此并不建议用于RoHS限制无机物质的日常分析，而建议使用常见的火焰式原子吸收光谱仪。仪器由于需使用空中阴极灯，AAS通常为一次进行单一元素的分析，因此于同一样品中需进行多元素分析时较为耗时。现今仪器界已发展出类似ICP-OES分析方式之快速序列式AAS，可在同一样品分析时采取序列元素切换，有效改善AAS速度较慢的缺点。同时由于这一特殊的检测方式，使得配置快速序列式的AAS具备内标校正功能，为检测的准确性提供了进一步保证。
2、汞污水的治理技术现状
2.1化学法沉淀
2.1.1中和凝聚沉淀法
往重金属汞废水中投加碱性中和剂，使金属汞离子与羟基反应，生成难溶的金属汞氢氧化物沉淀，从而予以分离。
凝聚沉淀法也能有效地除去废水中的重金属汞。在碱性溶液中铝盐和铁盐等能生成吸附能力 很强的胶团，这些胶团不仅能吸附废水中的汞离子，而且还能捕集和裹着悬游的汞离子一起沉淀。例如，往废水中投加石灰乳和铁或铝的盐凝聚剂，在pH=8～10弱碱性条件下，汞和铁或铝的氢氧化物絮凝体共同沉淀析出。若废水中汞离子的含量为2、5、10、15mg/L是，出水汞离子的含量依次为0.02、，小于0.1、小于0.3、小于0.5mg/L。
2.2硫化物沉淀法
2.2.1硫化物沉淀法的基本原理与特点
往废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化物，使重金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物沉淀的方法叫做硫化物沉淀法。由于重金属离子与硫二负离子有很强的亲和力，能生成溶度积小的硫化物，因此用硫化物去除废水中溶解的金属汞离子是一种有效的处理方法。
处理含汞废水需在弱碱性条件下进行，通常向含汞废水中投加石灰乳和过量的硫化钠，在Ph=9～10时，硫化钠与废水中的汞离子反应，生成难溶的硫化汞沉淀。
硫化汞的粒度很细，大部分悬浮于沸水中，为加速硫化汞沉降，同时清除残存于废水中过量的硫离子，再适当投加硫酸亚铁，生成硫化铁及氢氧化亚铁沉淀。
硫化汞的溶度积比硫化铁的小得多，故生成的沉淀主要为硫化汞，它们与氢氧化亚铁一起沉淀。
某废水含汞0.6～2mg/L，用石灰乳调至pH=9后，投加3%的硫化钠溶液，搅拌10分钟；再投加6%硫酸亚铁溶液，再搅拌15分钟，静止沉淀半小时，上清液即可达到排放标准。沉渣含汞40%～50%，经离心干燥后，送入焙烧炉焙烧，回收金属汞。焙烧后的汞渣含汞量可降至0.01%。
某废水含汞为5mg/L，pH=4.5～6.5，并含有亚铁离子，经投加石灰乳、硫化钠处理后，排汞量为0.05mg/L。每1立方米废水消耗石灰0.5kg，工业硫化钠0.05 kg。
硫化物沉淀法是取出沸水中重金属离子的有效方法。通常为保证重金属污染物的完全去除，就需要加入过量的硫化物，这种过量硫化物常会生成硫化氢气体，易造成二次污染，故限制了该法的广泛应用。
3、硫化物沉淀法的改进与发展
为使重金属污染物从废水中分离出来，而又不产生有害的硫化氢气体的二次污染，在需处理的废水中，有选择的加入硫化物离子和一种重金属离子。这种重金属离子与所加入的硫化物离子形成一种硫化物，这种硫化物的离子平衡浓度比需除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度要高。由于加入的重金属的硫化物比废水中原有的重金属物质的硫化物更容易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来。这样，加入的重金属离子对于过量的硫化物就好比一个清道夫。同时也防止了产生有害的硫化氢和硫化物络合离子。另外，在一定条件下，所加入的重金属又促使其他金属硫化物的共同沉淀作用，提高了废水的处排水质。 3.1铁体氧化法
在含重金属离子的废水中加入铁盐，利用共沉淀法从废水中制取铁氧体粉末。
如果在同一种水中二价铁离子与二价的非铁金属离子共同存在时，在溶液中加入一定当量的碱会发生下述反应：
形成深绿色氢氧混合物。当这种混合物在特定条件下在水中被氧化时，就会发生从新分解，并形成络合物，最后会形成一种黑色的尖晶石化合物（铁氧体）。其反应式如下：
在三价铁离子与二价铁离子以2：1形式存在的废水中加入碱也可以形成铁氧体。但是，这种方法不适宜于制作铁氧体要用的粉末，因为难以控制成分和颗粒尺寸。不过在上述的反应过程中，适当地选择铁离子的浓度和控制废水的温度，就能够容易获得具有理想成分和颗粒尺寸的铁氧体。
该方法适用于废水中含有密度为3.8g每立方厘米一上的重金属，如汞等。
3.2还原法
根据电极电位理论，电极电位低的金属能将溶液中电极电位高的技术例子置换出来。因此，铁屑、铝屑、锌、铜、二氧化锡等都可以使汞离子还原成金属汞而沉淀。
3.2.1铜屑还原法
应用铜屑还原法处理含硝酸亚汞、硫酸亚汞及硝酸汞和硫酸汞的废水，出汞效率一般到99%左右。
例如，某废水含汞100～300mg/L，Ph=1～4。废水经澄清后，以5～10m/h的虑速依次通过两个紫铜屑过滤柱，出水含汞降至0.05mg/L左右，处理效果为99%，当pH大于或等于10时处理效果显著下降。
3.2.2锌粒还原法
国外试用锌粒虑床处理含汞废水效果很好。据称，汞离子浓度为100000微克每升的废水流经由大约为2mm粒径的锌粒敷成为10cm厚的虑床，在13s可净化到20微克每升，稍厚的虑床在60s内可将汞浓度降低到2微克每升。废水在pH=5～10范围内进行处理是有效的。
3.2.3硼氢化钠法
该法是把含无机汞化合物废水同12%NaBH 碱性溶液一起加入静态混合槽中，pH保持在9～11之间，硼氢化钠还将共话务还原成金属汞和氢气：
逸出的氢气用稀硝酸洗涤以除去带出汞蒸气，脱氢污泥流入旋流澄清池，80%～90%的汞将随污泥排出；澄清水随后进入净化过滤器，排除废水含汞量通常低于0.01mg/L。回收汞用真空蒸馏法净化。1kg硼氢化钠可还原21kg汞，该法得到的沉淀物是金属汞，因此比较容易回收。
3.3电解浮上法
电解浮上法是利用电解反应和二次沉淀，以及浮上、吸附等物理现象进行净化分离的方法。这种方法一般用来除去废水中含有油脂、乳状液和有机悬浮物质等密度较小的物质。
3.4离子交换树脂法
汞在废水中以汞的二价阳离子、阴离子络合物和有力的金属汞等形式存在。用一般的强碱阴离子交换树脂可以除去汞的络合阴离子，但处理效果差，出水的含汞量仍在0.1mg/L以上，而且由于其他阴离子的存在，特别是氯化物含量较高时，影响树脂对汞的交换容量。根据汞与硫能化合产生结合能力非常强的硫化汞这一特点，合成了一种含有巯基的大孔型离子交换树脂，除汞效果很好，出水浓度能达到0.05～0.005mg/L，交换容量大，且不受废水中其他盐类的影响。
3.5活性炭吸附法
活性炭可吸附去除废水中的汞，其处理效果与废水中汞的含量和形态、活性炭种类和用量、接触时间等因素有关。在水中离解度越小，离子半径越大的汞化合物，越易被吸附，处理效果越好，反之则越差。此外，增加活性炭用量及接触时间，可以改进无机汞及有机汞的去除率。
活性炭对有机物的吸附能力很强，如果废水中含有有机物，经吸附后可大大减弱活性炭吸附能力。因此，对含有有机物杂质的废水，在使用活性炭处理前应进行预处理，以去除废水中的有机物。
3.6反渗透法
汞是毒性强的重金属，在废水中常以溶解性络合物、胶状悬浮物或有机汞形式存在。用反渗透法可去除汞的污染，回收有价值的汞。例如，从电解槽排出的含有2mg/L的游离汞或络合汞的废水，用醋酸纤维膜处理，汞的去除率可达95.5%，浓水含汞为12mg/L，透过水含汞下降喂0.05mg/L，浓水可进一步处理以便回收汞。
4、结束语
汞是一种有毒的对人类危害很大的重金属元素，曾经对人类造成过严重的危害。而在科技飞速发展的今天，我们已经有各种检验分析仪器和有效的处理方法，但是，要防止汞对环境的污染最主要的途径是减少汞的使用量。所以在日常生活中我们要合理使用汞产品，减少汞污染。此外，我们也要致力于对汞污染的治理技术，期待有更有效的汞污染治理技术产生。
关键词：汞检测；汞污水；治理技术
1、汞的检测
1.1冷原子吸收法
该方法适用于各种水中汞的测定，最低检测浓度为0.1～0.5 的汞（因仪器灵敏度不同和采气体积不同而异）。
汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液的吸光度进行比较定量。
采用冷原子吸收测汞仪，低压汞灯辐射253.7nm紫外光，经紫外光滤光片射入吸收池，则部分试样中还原释放出的汞蒸气吸收，剩余紫外光经石英透镜聚焦于光电倍增管上，产生的光电流经电子放大系统放大，送入指示表指示或记录仪记录。当指示表刻度用标准样校准后，可直接读出汞浓度。汞蒸气发生气路是：抽气泵将载气（空气或氮气）抽入盛有经预处理的水样和氯化亚锡的还原瓶，在此产生汞蒸气并随载气经分子筛瓶除去水蒸气后进入吸收池测其吸光度，然后经流量计，脱汞阱（吸收废气中的汞）排出。
1.2电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）
电感耦合等离子体发射光谱仪（简称ICP-OES）是目前进行无机重金属定量分析的主要设备之一。其原理为利用达10000K高温的氩气等离子体将 待测元素激发，在激发态元素因能量不稳定而回到稳定基态时，会放出此元素的特征波长，再利用特征波长的信号强度进行定量分析。
ICP-OES为可一次进样进行多元素、多波长检测的仪器，因此对于同一样品中需进行多种元素分析时，具有快速分析的特点。又由于其具有高激发能量及精密的光学设计，因此其灵敏度及稳定性均为高精密检测的最佳选择，在许多标准测试方法中，均被列为指定分析设备。
1.3原子吸收光谱（AAS）
原子吸收光谱（简称AAS）是一种相对传统的近代检测技术，它使用火焰或电工加热方式（石墨炉AA）将待测元素原子化，再利用待测元素的吸光度与浓度成正比关系进行定量。石墨炉原子吸收由于检测浓度多为极低的物质含量，且所需时间长、成本高、技术层次高，因此并不建议用于RoHS限制无机物质的日常分析，而建议使用常见的火焰式原子吸收光谱仪。仪器由于需使用空中阴极灯，AAS通常为一次进行单一元素的分析，因此于同一样品中需进行多元素分析时较为耗时。现今仪器界已发展出类似ICP-OES分析方式之快速序列式AAS，可在同一样品分析时采取序列元素切换，有效改善AAS速度较慢的缺点。同时由于这一特殊的检测方式，使得配置快速序列式的AAS具备内标校正功能，为检测的准确性提供了进一步保证。
2、汞污水的治理技术现状
2.1化学法沉淀
2.1.1中和凝聚沉淀法
往重金属汞废水中投加碱性中和剂，使金属汞离子与羟基反应，生成难溶的金属汞氢氧化物沉淀，从而予以分离。
凝聚沉淀法也能有效地除去废水中的重金属汞。在碱性溶液中铝盐和铁盐等能生成吸附能力 很强的胶团，这些胶团不仅能吸附废水中的汞离子，而且还能捕集和裹着悬游的汞离子一起沉淀。例如，往废水中投加石灰乳和铁或铝的盐凝聚剂，在pH=8～10弱碱性条件下，汞和铁或铝的氢氧化物絮凝体共同沉淀析出。若废水中汞离子的含量为2、5、10、15mg/L是，出水汞离子的含量依次为0.02、，小于0.1、小于0.3、小于0.5mg/L。
2.2硫化物沉淀法
2.2.1硫化物沉淀法的基本原理与特点
往废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化物，使重金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物沉淀的方法叫做硫化物沉淀法。由于重金属离子与硫二负离子有很强的亲和力，能生成溶度积小的硫化物，因此用硫化物去除废水中溶解的金属汞离子是一种有效的处理方法。
处理含汞废水需在弱碱性条件下进行，通常向含汞废水中投加石灰乳和过量的硫化钠，在Ph=9～10时，硫化钠与废水中的汞离子反应，生成难溶的硫化汞沉淀。
硫化汞的粒度很细，大部分悬浮于沸水中，为加速硫化汞沉降，同时清除残存于废水中过量的硫离子，再适当投加硫酸亚铁，生成硫化铁及氢氧化亚铁沉淀。
硫化汞的溶度积比硫化铁的小得多，故生成的沉淀主要为硫化汞，它们与氢氧化亚铁一起沉淀。
某废水含汞0.6～2mg/L，用石灰乳调至pH=9后，投加3%的硫化钠溶液，搅拌10分钟；再投加6%硫酸亚铁溶液，再搅拌15分钟，静止沉淀半小时，上清液即可达到排放标准。沉渣含汞40%～50%，经离心干燥后，送入焙烧炉焙烧，回收金属汞。焙烧后的汞渣含汞量可降至0.01%。
某废水含汞为5mg/L，pH=4.5～6.5，并含有亚铁离子，经投加石灰乳、硫化钠处理后，排汞量为0.05mg/L。每1立方米废水消耗石灰0.5kg，工业硫化钠0.05 kg。
硫化物沉淀法是取出沸水中重金属离子的有效方法。通常为保证重金属污染物的完全去除，就需要加入过量的硫化物，这种过量硫化物常会生成硫化氢气体，易造成二次污染，故限制了该法的广泛应用。
3、硫化物沉淀法的改进与发展
为使重金属污染物从废水中分离出来，而又不产生有害的硫化氢气体的二次污染，在需处理的废水中，有选择的加入硫化物离子和一种重金属离子。这种重金属离子与所加入的硫化物离子形成一种硫化物，这种硫化物的离子平衡浓度比需除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度要高。由于加入的重金属的硫化物比废水中原有的重金属物质的硫化物更容易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来。这样，加入的重金属离子对于过量的硫化物就好比一个清道夫。同时也防止了产生有害的硫化氢和硫化物络合离子。另外，在一定条件下，所加入的重金属又促使其他金属硫化物的共同沉淀作用，提高了废水的处排水质。 3.1铁体氧化法
在含重金属离子的废水中加入铁盐，利用共沉淀法从废水中制取铁氧体粉末。
如果在同一种水中二价铁离子与二价的非铁金属离子共同存在时，在溶液中加入一定当量的碱会发生下述反应：
形成深绿色氢氧混合物。当这种混合物在特定条件下在水中被氧化时，就会发生从新分解，并形成络合物，最后会形成一种黑色的尖晶石化合物（铁氧体）。其反应式如下：
在三价铁离子与二价铁离子以2：1形式存在的废水中加入碱也可以形成铁氧体。但是，这种方法不适宜于制作铁氧体要用的粉末，因为难以控制成分和颗粒尺寸。不过在上述的反应过程中，适当地选择铁离子的浓度和控制废水的温度，就能够容易获得具有理想成分和颗粒尺寸的铁氧体。
该方法适用于废水中含有密度为3.8g每立方厘米一上的重金属，如汞等。
3.2还原法
根据电极电位理论，电极电位低的金属能将溶液中电极电位高的技术例子置换出来。因此，铁屑、铝屑、锌、铜、二氧化锡等都可以使汞离子还原成金属汞而沉淀。
3.2.1铜屑还原法
应用铜屑还原法处理含硝酸亚汞、硫酸亚汞及硝酸汞和硫酸汞的废水，出汞效率一般到99%左右。
例如，某废水含汞100～300mg/L，Ph=1～4。废水经澄清后，以5～10m/h的虑速依次通过两个紫铜屑过滤柱，出水含汞降至0.05mg/L左右，处理效果为99%，当pH大于或等于10时处理效果显著下降。
3.2.2锌粒还原法
国外试用锌粒虑床处理含汞废水效果很好。据称，汞离子浓度为100000微克每升的废水流经由大约为2mm粒径的锌粒敷成为10cm厚的虑床，在13s可净化到20微克每升，稍厚的虑床在60s内可将汞浓度降低到2微克每升。废水在pH=5～10范围内进行处理是有效的。
3.2.3硼氢化钠法
该法是把含无机汞化合物废水同12%NaBH 碱性溶液一起加入静态混合槽中，pH保持在9～11之间，硼氢化钠还将共话务还原成金属汞和氢气：
逸出的氢气用稀硝酸洗涤以除去带出汞蒸气，脱氢污泥流入旋流澄清池，80%～90%的汞将随污泥排出；澄清水随后进入净化过滤器，排除废水含汞量通常低于0.01mg/L。回收汞用真空蒸馏法净化。1kg硼氢化钠可还原21kg汞，该法得到的沉淀物是金属汞，因此比较容易回收。
3.3电解浮上法
电解浮上法是利用电解反应和二次沉淀，以及浮上、吸附等物理现象进行净化分离的方法。这种方法一般用来除去废水中含有油脂、乳状液和有机悬浮物质等密度较小的物质。
3.4离子交换树脂法
汞在废水中以汞的二价阳离子、阴离子络合物和有力的金属汞等形式存在。用一般的强碱阴离子交换树脂可以除去汞的络合阴离子，但处理效果差，出水的含汞量仍在0.1mg/L以上，而且由于其他阴离子的存在，特别是氯化物含量较高时，影响树脂对汞的交换容量。根据汞与硫能化合产生结合能力非常强的硫化汞这一特点，合成了一种含有巯基的大孔型离子交换树脂，除汞效果很好，出水浓度能达到0.05～0.005mg/L，交换容量大，且不受废水中其他盐类的影响。
3.5活性炭吸附法
活性炭可吸附去除废水中的汞，其处理效果与废水中汞的含量和形态、活性炭种类和用量、接触时间等因素有关。在水中离解度越小，离子半径越大的汞化合物，越易被吸附，处理效果越好，反之则越差。此外，增加活性炭用量及接触时间，可以改进无机汞及有机汞的去除率。
活性炭对有机物的吸附能力很强，如果废水中含有有机物，经吸附后可大大减弱活性炭吸附能力。因此，对含有有机物杂质的废水，在使用活性炭处理前应进行预处理，以去除废水中的有机物。
3.6反渗透法
汞是毒性强的重金属，在废水中常以溶解性络合物、胶状悬浮物或有机汞形式存在。用反渗透法可去除汞的污染，回收有价值的汞。例如，从电解槽排出的含有2mg/L的游离汞或络合汞的废水，用醋酸纤维膜处理，汞的去除率可达95.5%，浓水含汞为12mg/L，透过水含汞下降喂0.05mg/L，浓水可进一步处理以便回收汞。
4、结束语
汞是一种有毒的对人类危害很大的重金属元素，曾经对人类造成过严重的危害。而在科技飞速发展的今天，我们已经有各种检验分析仪器和有效的处理方法，但是，要防止汞对环境的污染最主要的途径是减少汞的使用量。所以在日常生活中我们要合理使用汞产品，减少汞污染。此外，我们也要致力于对汞污染的治理技术，期待有更有效的汞污染治理技术产生。